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双盖注塑模具设计【注射模】【10张CAD图纸】

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关键词：: 双盖注塑模具设计注射模 cad图纸

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双盖注塑模具设计

32页 11000字数+说明书+任务书+开题报告+10张CAD图纸【详情如下】

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摘要

本课题主要是针对塑料盖的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是塑料盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品，以实现自动化提高产量。

关键词：塑料盖；注塑模；模具结构；浇注系统；注塑机

ABSTRACT

This topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic injection mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the gating system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system ,the injection molding machine all had the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established. Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested.

Key words：plastic lid；plastic injection mold；the structure of the mold embarks;gating systerm; injection molding machine

前言1

1 塑件成型的工艺性分析4

1.1塑件的分析4

1.2 PP的性能分析4

1.3聚丙烯的成型工艺4

2 注射机的型号和规格选择及校核6

2.1 注射机的选用6

2.2 注射压力的校核7

2.3 锁模力的校核7

3 分型面的选择8

3.1 分型面的形式8

3.2 分型面的选择原则8

3.3 水平分型面的选择8

4 型腔数目的决定及排布9

4.1 型腔数目的确定：9

4.2 多型腔的排列：9

4.3 模具结构的初步确定9

5 浇注系统的设计10

5.1主流道设计：10

5.2分流道的设计11

5.3浇口的设计：13

5.4 校核主流道的剪切速率13

5.5冷料穴的设计13

6 成型零件的工作尺寸计算14

6.1 凹模的结构形式14

6.2 凸模的结构设计14

6.3 成型零件的工作尺寸计算15

6.3.1 凹模径向尺寸计算15

6.3.2 凹模深度尺寸的计算16

6.3.3 型芯径向尺寸计算16

6.3.4 型芯高度尺寸的计算17

6.3.5型腔的壁厚和底板厚度的计算17

7 模架的确定18

7.1各模板尺寸的确定18

8 导柱导向机构的设计19

9 脱模推出机构的设计20

9.1 脱模力的计算20

9.2 推出方式的确定20

9.3 脱模机构的设计原则20

10 温度调节系统的设计21

10.1 冷却系统设计21

10.2 冷却时间的确定21

10.3 冷却系统设计原则21

10.4 冷却系统的计算22

11模具安装23

设计总结24

参考文献25

致谢26

1.1塑件的分析

本塑件结构比较简单，生产批量为大批量，根据性能要求，这里选择塑件材料为PP,塑件的公差按模具设计要求进行转换。

1.2 PP的性能分析

1.结晶料，湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。

2.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔.凹痕，变形。

3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。

4.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。

1.3聚丙烯的成型工艺

注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%-85%即可。

干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。

熔化温度：PP的熔点为160-175℃，分解温度为350℃，但在注射加工时温度设定不能超过275℃。熔融段温度最好在240℃。

模具温度：模具温度50-90℃，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5℃以上。

注射压力：采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间

注射速度：为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（出现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。

流道和浇口：流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，模具排气孔深度为0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。

熔胶背压：可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。

制品的后处理：为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。

2 注射机的型号和规格选择及校核

注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。

从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。

2.1 注射机的选用

选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。

经过初步计算

塑件体积：V塑=9.9㎝3

由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以依据经验按照塑件体积的0.2倍—1倍来估算。由于本次设计采用的流到简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积为

V总=1.3n V塑=1.3×4×9.9=51.48㎝3……………………………………（1）

根据一次注入模具型腔的塑料总体积，由V公= V总÷0.8=51.48÷0.8=64.35㎝3根据以上计算，初步选择公称注塑量为125㎝3，注塑机选择为XS-ZY-125型号的注射成型机，其主要技术参数如表1

表1 XS-ZY-125型号的注射成型机技术参数

塑料工业是当今世界上最快的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。我们大学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，初步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更新的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了一定的积累。

塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来，这还需要我们到工厂里去实践。

参考文献

1、《塑料模具设计指导》伍先明、张蓉、杨军、周志冰编著，国防工业出版社

2、《塑料模具设计》卜建新主编，中国轻工业出版社

3、《塑料模具设计》申树义、高济编，机械工业出版社

4、《塑料模具设计手册》《塑料模具技术手册》编委会，机械工业出版社

5、《塑料成型工艺及模具设计》叶久新、王群主编，机械工业出版社

6、《互换性与测量技术基础》陈于萍、周兆元主编，机械工业出版社

7、《机械制图》刘朝儒、彭福萌、高政一主编，高等教育出版社

内容简介：: 湖南工学院毕业设计(论文)工作中期检查表题目双盖注塑模具设计学生姓名张衡班级学号212070443专业材料成型与控制工程指导教师填写学生开题情况学生调研及查阅文献情况毕业设计（论文）原计划有无调整学生是否按计划执行工作进度学生是否能独立完成工作任务学生的英文翻译情况学生每周接受指导的次数及时间毕业设计（论文）过程检查记录情况学生的工作态度在相应选项划“”认真一般较差尚存在的问题及采取的措施：指导教师签字：年月日系部意见：负责人签字：年月日湖南工学院毕业设计(论文)开题报告题目双盖注塑模具设计学生姓名班级学号专业材料成型与控制工程一、课题的目的和意义注塑成型作为一种重要的成型加工方法，在机械、电子、航天、航空、医疗、生物以及日用品等领域的应用越来越广泛，不仅生产效率高、能源消耗低，而且生产的制品精度高、复杂度高、一致性高。注塑成型模具是实现注塑生产的基础装备，其设计质量的优劣、设计效率的高低，在很大程度上影响着所成型的塑料制品的质量、生产效率以及对市场的响应时间。模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家生产技术水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。注射成型是热塑性制品的一种主要成型方法，注射成型模具占整个塑料模具的90%左右。注射成型可成型各种形状的塑料制品，它的特点是成型周期短，能一次性成型外形复杂、尺寸精密、带有嵌件的塑料制品，且生产效率高，易于实现自动化生产，所以广泛用于塑料制品的生产中。但是，注塑成型的设备及模具制造费用较高，不适合单件及批量较小的塑料制品生产。本次毕业设计，指导老师给我安排的课题是双盖注塑模具设计。通过对塑件的分析，我们选择零件材料为化学性能稳定的聚丙烯。零件的注射过程包括加料、塑化、注射、保压、冷去和脱模几个步骤。通过指导老师的精心指导，再结合所学的专业知识和查阅有关资料，初步掌握了相关毕业设计的基本方法。二、文献综述 1、我国塑料模具工业的发展现状我国塑料模工业从起步到现在，历经半个多世纪，有了很大发展，模具水平有了较大提高。成型工艺方面，多材质塑料成型模、高效多色注射模、镶件互换结构和抽芯脱模机构的创新方面也取得较大进展。气体辅助注射成型技术的使用更趋成熟，如青岛海信模具有限公司、天津通信广播公司模具厂等厂家成功地在2934英寸电视机外壳以及一些厚壁零件的模具上运用气辅技术，一些厂家还使用了C-MOLD气辅软件，取得较好的效果。如上海新普雷斯等公司就能为用户提供气辅成型设备及技术。热流道模具开始推广，有的厂采用率达20%以上，一般采用内热式或外热式热流道装置，少数单位采用具有世界先进水平的高难度针阀式热流道模具。但总体上热流道的采用率达不到10%，与国外的50%80%相比，差距较大。在制造技术方面，CAD/CAM/CAE技术的应用水平上了一个新台阶，以生产家用电器的企业为代表，陆续引进了相当数量的CAD/CAM系统，如美国EDS的UG、美国Parametric Technology公司的Pro/Emgineer、美国CV公司的CADS5、英国Deltacam公司的DOCT5、日本HZS公司的CRADE、以色列公司的Cimatron、美国AC-Tech公司的C-Mold及澳大利亚Moldflow公司的MPA塑模分析软件等等。这些系统和软件的引进，虽花费了大量资金，但在我国模具行业中，实现了CAD/CAM的集成，并能支持CAE技术对成型过程，如充模和冷却等进行计算机模拟，取得了一定的技术经济效益，促进和推动了我国模具CAD/CAM技术的发展。近年来，我国自主开发的塑料模CAD/CAM系统有了很大发展，主要有北航华正软件工程研究所开发的CAXA系统、华中理工大学开发的注塑模HSC5.0系统及CAE软件等，这些软件具有适应国内模具的具体情况、能在微机上应用且价格低等特点，为进一步普及模具CAD/CAM技术创造了良好条件。2、我国塑料模具工业和今后的主要发展方向1.提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。 2.在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。 3.推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。 4.开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。 5.提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。 6.应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 7.研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。三、设计任务书1、课题名称双盖注塑模具设计此零件的材料用聚丙烯，可大批量生产。2、设计内容与步骤 1.塑件的分析。根据塑件的性能选择原材料2.注射机的选择和校核。根据塑件的实际体积选择注射机的型号，并进行校核。3.选择分型面。塑件的分型面与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式有关。依据分型面选择原则选择分型面。 4确定型腔数目和排样方式。在保证塑件质量，提高生产率和经济性，来确定型腔的数目及其排布 5.浇注系统的设计。浇注系统的设计包括主流道的设计，冷料穴的设计，分流道的设计和浇口的设计。 6.成型零件的工作尺寸计算。根据零件图设计凹凸模结构，在计算个工作部分尺寸。7.导柱导向机构设计。保证注射模准确合模和开模设置导柱机构，导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。8.模架的确定。通过计算确定模架的尺寸，在确定各模板的尺寸。 9.脱模机构的设计。在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出。选择合理的脱模机构。 10.温度调节系统的设计。设置温度调节系统使模具达到理想的温度要求。 11. 撰写设计说明书。 12. 所有设计文档、资料的整理、收尾、答辩。3、绘图任务（1）模具总装配图（2）模具零件图（3）模具总成三维图（可选）（4）模具主要零件三维图（可选）四、设计过程进度计划（1）第五周：完成以下航设计内容中的“1-2”（2）第六周：完成以上设计内容的“3-5”（3）第七、八周：完成以上设计内容的“6-7”（4）第九、十周：完成以上设计内容的“8-9”（5）第十一、十二周：完成以上设计内容中的“10”（6）第十三、十四周：完成以上设计内容中的“11”（7）第十五周：完成以上设计内容中的“12”指导教师批阅意见指导教师(签名)：年月日 2011届毕业设计说明书双盖注塑模具设计系、部：机械工程系学生姓名：张衡指导教师：董勇职称讲师专业：材料成型与控制工程班级：成型0704 完成时间： 2011年6月摘要本课题主要是针对塑料盖的模具设计,通过对塑件进行工艺的分析和比较,最终设计出一副注塑模。该课题从产品结构工艺性，具体模具结构出发，对模具的浇注系统、模具成型部分的结构、顶出系统、冷却系统、注塑机的选择及有关参数的校核都有详细的设计，同时并简单的编制了模具的加工工艺。通过整个设计过程表明该模具能够达到此塑件所要求的加工工艺。根据题目设计的主要任务是塑料盖注塑模具的设计。也就是设计一副注塑模具来生产盒盖塑件产品，以实现自动化提高产量。关键词：塑料盖；注塑模；模具结构；浇注系统；注塑机ABSTRACTThis topic mainly aimed at the mold design of plastic lid. Through the analysis and comparison of the plastic product , the plastic injection mold was designed. This topic came from the technology capability of product, the structure of the mold embarks, the gating system, the injection molding system and the related parameter examination, the mold took shape the partial structures, the against system, the cooling system ,the injection molding machine all had the detailed design, at the same time , the processing craft of the mold were simply established. Through the entire process of the design indicated this mold can achieve the processing craft which the plastic lid requested.Key words：plastic lid；plastic injection mold；the structure of the mold embarks;gating systerm; injection molding machine目录前言11 塑件成型的工艺性分析41.1塑件的分析41.2 PP的性能分析41.3聚丙烯的成型工艺42 注射机的型号和规格选择及校核62.1 注射机的选用62.2 注射压力的校核72.3 锁模力的校核73 分型面的选择83.1 分型面的形式83.2 分型面的选择原则83.3 水平分型面的选择84 型腔数目的决定及排布94.1 型腔数目的确定：94.2 多型腔的排列：94.3 模具结构的初步确定95 浇注系统的设计105.1主流道设计：105.2分流道的设计115.3浇口的设计：135.4 校核主流道的剪切速率135.5冷料穴的设计136 成型零件的工作尺寸计算146.1 凹模的结构形式146.2 凸模的结构设计146.3 成型零件的工作尺寸计算156.3.1 凹模径向尺寸计算156.3.2 凹模深度尺寸的计算166.3.3 型芯径向尺寸计算166.3.4 型芯高度尺寸的计算176.3.5型腔的壁厚和底板厚度的计算177 模架的确定187.1各模板尺寸的确定188 导柱导向机构的设计199 脱模推出机构的设计209.1 脱模力的计算209.2 推出方式的确定209.3 脱模机构的设计原则2010 温度调节系统的设计2110.1 冷却系统设计2110.2 冷却时间的确定2110.3 冷却系统设计原则2110.4 冷却系统的计算2211模具安装23设计总结24参考文献25致谢26前言模具被称为工业产品之母。所以工业的高速发展也离不开模具工业的不断进步。中国模具巿场规模巨大，随着国内模具工业高速发展，技术也获得了较大的飞跃，但是，仍然面对高档模具以进口为主的尴尬局面。提升技术实力，乃是中国模具工业发展的前途所在。随着冲压金属制品在机械、电子、交通、国防、建筑、农业等各行业的广泛应用，对冷冲压模具的需求日益增加，冲压模在国民经济中的重要性也日益突出。模具作为一种高附加值和技术密集型产品，其技术水平的高低已经成为一个国家制造业水平的重要标志之一。因此我选择了模具设计的课题，即设计一副能够生产所给空气滤清器壳的模具，并且结构合理、能保证制品的精度、表面质量。在设计中能熟练使用PRO/E、AUTOCAD等机械、模具相关绘图软件。 1、国内方面发展情况模具生产技术水平的高低，已成为衡量一个国家产品制造水平高低的重要标志，因为模具在很大程度上决定着产品的质量、效益和新产品的开发能力。中国经济的高速发展对模具工业提出了越来越高的要求，也为其发展提供了巨大的动力。近10年来，中国模具工业一直以每年15%左右的增长速度快速发展。但与发达国家相比，中国模具工业无论在技术上，还是在管理上，都存在较大差距。特别在大型、精密、复杂、长寿命模具技术上，差距尤为明显。中国每年需要大量进口此类模具，在模具产品结构上，中低档模具相对过剩，市场竞争加剧价格偏低，降低了许多模具企业的效益。而中高档模具能力不足，模具的开发能力较弱，技术人才严重不足，科研开发和技术攻关投入少等一系列问题，严重制约了中国模具行业的发展。由于近年市场需求的强大拉动，中国模具工业高速发展，市场广阔，产销两旺。2003年我国模具产值达到450亿元人民币以上，约折合50多亿美元，按模具总量排名，中国紧随日本、美国其后，位居世界第三。中国模具已涵盖了各种用于金属和非金属成形的特殊装备，被分为10大类、46小类。1996年至2002年间，中国模具制造业的产值年平均增长14%左右，2003年增长25%左右，广东、江苏、浙江、山东等模具发达地区的增长在25%以上。近两年，我国的模具技术有了很大的提高，生产的模具有些已接近或达到国际水平。2003年模具出口3.368亿美元，比上年增长在33.5%，形势喜人。总的来看，我国技术含量低的模具已供过于求，市场利润空间狭小，而技术含量较高的中、高档模具还远不能适应国民经济发展的需要，精密、复杂的冲压模具和塑料模具、轿车覆盖件模具、电子接插件等电子产品模具等高档模具仍有很大一部分依靠进口。近五年来，我国平均每年进口模具约11.2亿美元，2003年就进口了近13.7亿美元的模具，这还未包括随设备和生产线作为附件带进来的模具。中国现有模具企业超过2万家，从业人数50多万人。中国的模具生产目前主要集中在华南和华东，大约占了全国模具制造业产值和销售额的三分之二，每年平均增长在20%左右。 2、国外方面发展情况我国模具生产厂中多数是自产自配的工模具车间（分厂），自产自配比例高达60%左右，而国外模具超过70%属商品模具。专业模具厂大多是“大而全”、“小而全”的组织形式，而国外大多是“小而专”、“小而精”。国内大型、精密、复杂、长寿命的模具占总量比例不足30%，而国外在50%以上。2004年，模具进出口之比为3.71，进出口相抵后的净进口额达13.2亿美元，为世界模具净进口量最大的国家。3、未来塑料模具制造技术发展趋势（1）提高大型、精密、复杂、长寿命模具的设计水平及比例。这是由于塑料模成型的制品日渐大型化、复杂化和高精度要求以及因高生产率要求而发展的一模多腔所致。（2）在塑料模设计制造中全面推广应用CAD/CAM/CAE技术。CAD/CAM技术已发展成为一项比较成熟的共性技术，近年来模具CAD/CAM技术的硬件与软件价格已降低到中小企业普遍可以接受的程度，为其进一步普及创造良好的条件；基于网络的CAD/CAM/CAE一体化系统结构初见端倪，其将解决传统混合型CAD/CAM系统无法满足实际生产过程分工协作要求的问题；CAD/CAM软件的智能化程度将逐步提高；塑料制件及模具的3D设计与成型过程的3D分析将在我国塑料模具工业中发挥越来越重要的作用。（3）推广应用热流道技术、气辅注射成型技术和高压注射成型技术。采用热流道技术的模具可提高制件的生产率和质量，并能大幅度节省塑料制件的原材料和节约能源，所以广泛应用这项技术是塑料模具的一大变革。制订热流道元器件的国家标准，积极生产价廉高质量的元器件，是发展热流道模具的关键。气体辅助注射成型可在保证产品质量的前提下，大幅度降低成本。目前在汽车和家电行业中正逐步推广使用。气体辅助注射成型比传统的普通注射工艺有更多的工艺参数需要确定和控制，而且常用于较复杂的大型制品，模具设计和控制的难度较大，因此，开发气体辅助成型流动分析软件，显得十分重要。另一方面为了确保塑料件精度，继续研究开发高压注射成型工艺与模具也非常重要。（4）开发新的成型工艺和快速经济模具。以适应多品种、少批量的生产方式。（5）提高塑料模标准化水平和标准件的使用率。我国模具标准件水平和模具标准化程度仍较低，与国外差距甚大，在一定程度上制约着我国模具工业的发展，为提高模具质量和降低模具制造成本，模具标准件的应用要大力推广。为此，首先要制订统一的国家标准，并严格按标准生产；其次要逐步形成规模生产，提高商品化程度、提高标准件质量、降低成本；再次是要进一步增加标准件的规格品种。（6）应用优质材料和先进的表面处理技术对于提高模具寿命和质量显得十分必要。 (7)研究和应用模具的高速测量技术与逆向工程。采用三坐标测量仪或三坐标扫描仪实现逆向工程是塑料模CAD/CAM的关键技术之一。研究和应用多样、调整、廉价的检测设备是实现逆向工程的必要前提。 1 塑件成型的工艺性分析本产品主要用于小玩具，它要求质量轻、成本低廉、能大规模的生产、无毒，下列为其图样图1 零件图1.1塑件的分析本塑件结构比较简单，生产批量为大批量，根据性能要求，这里选择塑件材料为PP,塑件的公差按模具设计要求进行转换。1.2 PP的性能分析1.结晶料，湿性小，易发生融体破裂，长期与热金属接触易分解。 2.流动性好，但收缩范围及收缩值大，易发生缩孔.凹痕，变形。 3.冷却速度快，浇注系统及冷却系统应缓慢散热，并注意控制成型温度，料温低温高压时容易取向，模具温度低于50度时，塑件不光滑，易产生熔接不良，流痕，90度以上易发生翘曲变形。 4.塑料壁厚须均匀，避免缺胶，尖角，以防应力集中。1.3聚丙烯的成型工艺注塑机选用：对注塑机的选用没有特殊要求。由于PP具有高结晶性。需采用注射压力较高及可多段控制的电脑注塑机。锁模力一般按3800t/m2来确定，注射量20%-85%即可。干燥处理：如果储存适当则不需要干燥处理。熔化温度：PP的熔点为160-175，分解温度为350，但在注射加工时温度设定不能超过275。熔融段温度最好在240。模具温度：模具温度50-90，对于尺寸要求较高的用高模温。型芯温度比型腔温度低5以上。注射压力：采用较高注射压力（1500-1800bar）和保压压力（约为注射压力的80%）。大概在全行程的95%时转保压，用较长的保压时间。注射速度：为减少内应力及变形，应选择高速注射，但有些等级的PP和模具不适用（出现气泡、气纹）。如刻有花纹的表面出现由浇口扩散的明暗相间条纹，则要用低速注射和较高模温。流道和浇口：流道直径4-7mm，针形浇口长度1-1.5mm，直径可小至0.7mm。边形浇口长度越短越好，约为0.7mm，深度为壁厚的一半，宽度为壁厚的两倍，并随模腔内的熔流长度逐肯增加。模具必须有良好的排气性，模具排气孔深度为0.025mm-0.038mm，厚1.5mm，要避免收缩痕，就要用大而圆的注口及圆形流道，加强筋的厚度要小（例如是壁厚的50-60%）。均聚PP制造的产品，厚度不能超过3mm，否则会有气泡（厚壁制品只能用共聚PP）。熔胶背压：可用5bar熔胶背压，色粉料的背压可适当调高。制品的后处理：为防止后结晶产生的收缩变形，制品一般需经热水浸泡处理。2 注射机的型号和规格选择及校核注射模是安装在注射机上的，因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，同时选定合适的注射机型号。从模具设计角度考虑，需要了解注射机的主要技术规范。在设计模具时，最好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，。因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。2.1 注射机的选用选用注射机时，通常是以某塑件（或模具）实际需要的注射量初选某一公称注射量的注射机型号，然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。经过初步计算塑件体积：V塑=9.93由于浇注系统的凝料在设计之前不能确定准确的数值，但是可以依据经验按照塑件体积的0.2倍1倍来估算。由于本次设计采用的流到简单并且较短，因此浇注系统的凝料按塑件体积的0.3倍来估算，故一次注入模具型腔的塑料熔体的总体积为V总=1.3n V塑=1.349.9=51.483（1）根据一次注入模具型腔的塑料总体积，由V公= V总0.8=51.480.8=64.353根据以上计算，初步选择公称注塑量为1253，注塑机选择为XS-ZY-125型号的注射成型机，其主要技术参数如表1表1 XS-ZY-125型号的注射成型机技术参数项目技术参数项目技术参数螺杆直径/mm42拉杆间距/mm260360理论容量（cm3）125最大模具厚度/mm300塑化能力（g/s）16.8最小模具厚度/mm200额定注射压力/Mpa150顶杆根数1锁模力/KN900定位孔直径/mm125开模行程/mm300喷嘴球半径SR/mm12螺杆转速(r/min)0200喷嘴孔直径/mm42.2 注射压力的校核该项工作是效核所选注射机的公称压力P能否满足塑件所成型时需要的注射压力P0，其值一般为70100MPa，这里取P0=100MPa，公称注塑压力P=150MPa,注射压力安全系数k1=1.25-1.4,这里取k1=1.3k1 P0=1.3100=130MPa K F胀 F胀= A 分 P型（2）F锁注射机的额定锁模力（N）； P分模具型腔内塑料熔体平均压力（MPa）；一般为注射压力的0.30.65倍，通常取2040MPa。我们这里选P型=30MPa。K为锁模力安全系数。A分塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（mm2）取A浇=0.2A塑A分=n(A浇+A塑)=41.2A塑=11424 mm2，由公式（2）得F胀= 1142430=342.72KNF锁=900KN，锁模力安全系数k为1.1-1.2，这里取1.2，则1.2F胀=411.26410,所以可将该主型芯视为薄壁塑件。根据参考资料脱模力计算公式为： F=10faE(Tf-Tj)th （10）式中f为脱模系数取0.5，a为塑料的线膨胀系数值为9.810-5/，E为脱模温度下塑料的抗拉弹性模量取1.5103MPa，Tf为塑料的软化温度取110,Tj脱模时塑件温度取60，h为型芯脱模方向高度为17mm,由公式(10)得F1=630N(2) 2R14小型芯脱模力，因为R/t=1410,同理由公式（10）得F2=1260N(3) 总脱模力F=F1+F2=1890N9.2 推出方式的确定（1）采用推杆推出设6mm的圆推杆4根，推出面积A杆=(d2/4)4=113mm2。推杆推出应力为F/A杆=16.7MPa，查表得许用应力为12 MPa，应力偏大，不用推杆推出。（2）采用推件板推出推件板推出面积A板=6834-6632=20mm2推件板推出应力为1890/200=9.45 MPa 12 MPa 合格所以采用推件板推出，由于采用侧浇口，充模时容易形成封闭式气囊，因此在每个型芯上设置1根直径为6mm的推杆，以供排气，另外推出更加平稳。9.3 脱模机构的设计原则设计脱模机构时，应遵循以下原则：（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。10 温度调节系统的设计10.1 冷却系统设计塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。一般注射模内的塑料熔体温度为200左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却。10.2 冷却时间的确定在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：（11）式中，a 塑料热扩散系数（m2/s）； S 制品壁厚（mm）；现我们根据已知条件知道PP的TS=260，TM=60，TE=100，而塑件的厚度为1mm，由公式（11）得t =4.5 S10.3 冷却系统设计原则、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。、浇口处加强冷却。、应降低进水与出水的温差。、合理选择冷却水道的形式。、合理确定冷却水管接头位置。、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。10.4 冷却系统的计算注射周期=t注+t冷+t脱=1.6+4.5+7.5=13.6S，每小时注射次数N=264次。设PP塑料的密度=0.92 (g/cm3)，且流量为125，Qs=590(KJ/KG)。现有公式可得：Q = N G Qs （12）式中，Qs 塑料熔体的单位热流量 N 每小时的注射次数 G 制品包括浇注系统在内的质量（Kg） G = nG件= 4 0.92 9.9 0 = 36 （g）由公式（12）得Q = 5607（KJ）设冷却水道入水口的水温为22,出水口的温度为26，算出冷却水的体积流量为5.5810-3m3/min。根据参考资料冷却水的流量为湍流状态，最低流速为1.66m/s.取冷却水道的直径为8mm。成型零件的冷却水道开设如图13所示。图13 成型零件冷却水道形式11模具安装（1）、清理模板平面定位孔及模具安装表面上的污物、毛刺；（2）、因模具的外形尺寸不大，故采用整体安装法。先在机器下面的两根导轨上垫好板，模具从侧面进入机架间，定模入定位孔，并放正，慢速闭合模板，压紧模具，然后用压板或螺钉压紧定模，并初步固定动模，然后慢速开闭模具，找正动模，应保证开闭模具时平稳，灵活，无卡住现象，然后固定动模；（3）、调节锁模机构，保证有足够开模距及锁模力，使模具闭合适当；（4）、慢速开启模板直至模板停止后退为止，调节顶出装置，保证顶出距离。开闭模具观察顶出机构的运动情况，动作是否平衡、灵活、协调。设计总结塑料工业是当今世界上最快的工业门类之一，对于我国而言，它在整个国民经济的各个部门中发挥了越来越大的作用。我们大学生对于塑料工业的认识还是很肤浅的，但是通过这次塑料模具课程设计，让我们更多的了解有关塑料模具设计的基本知识，初步掌握了一些关于塑料模具设计的步骤和方法，对塑料模有了一个更新的认识。这对我们在今后的生产实践工作中无疑是个很好的帮助，也间接性的为今后的工作经验有了一定的积累。塑料制品成型及模具的设计还是个很专业性、实践性很强的技术，而它的主要内容都是在今后的生产实践中逐步积累和丰富起来的。因此，我们要学好这项技术光靠书本上的点点知识还是不够的，我们更多的还应该将理论与实际结合起来，这还需要我们到工厂里去实践。参考文献1、塑料模具设计指导伍先明、张蓉、杨军、周志冰编著，国防工业出版社2、塑料模具设计卜建新主编，中国轻工业出版社3、塑料模具设计申树义、高济编，机械工业出版社4、塑料模具设计手册塑料模具技术手册编委会，机械工业出版社5、塑料成型工艺及模具设计叶久新、王群主编，机械工业出版社6、互换性与测量技术基础陈于萍、周兆元主编，机械工业出版社7、机械制图刘朝儒、彭福萌、高政一主编，高等教育出版社致谢经过几个月的努力，在指导老师的精心指导和同学的帮助下，我顺利的完成了毕业设计。毕业设计是对我们综合运用知识能力的一次考核，也是为我们走进社会打下良好基础的最后一次锻炼。本次设计能够顺利完成，首先要感谢我的指导老师董勇老师，董勇老师对我们的设计经常提出的关键性的建议和进行修改，还给我们提供了大量的参考资料。给予了我很大的帮助，解决了许多设计中的困难，最终顺利的完成了本次设计。其次我还有要感谢我的老师们和同学。老师传授了我许多专业知识，还让我学会了许多的道理。不管是在学习还是在生活中，班上的同学给予我很大的帮助，四年的大学生活，四年的同学友情，我的的学习和和生活才会如此快乐。最后还要感谢我的家人，正是他们在我背后默默的付出，才有我在这的学习和生活。即将毕业的我，对大家唯有说句谢谢。27 2011届毕业设计材料系、部：机械工程系学生姓名：张衡指导教师：董勇职称：讲师专业：材料成型与控制工程班级：成型0704 学号： 212070443 2011 年 6 月湖南工学院毕业设计（论文）评阅评语表题目双盖注塑模具设计学生姓名张衡班级学号212070443专业材料成型与控制工程评阅教师姓名职称工作单位评分内容具体要求总分评分开题情况调研论证能独立查阅文献资料及从事其他形式的调研，能较好地理解课题任务并提出实施方案，有分析整理各类信息并从中获取新知识的能力。10外文翻译摘要及外文资料翻译准确，文字流畅，符合规定内容及字数要求。10设计质量论证、分析、设计、计算、结构、建模、实验正确合理。35创新工作中有创新意识，有重大改进或独特见解，有一定实用价值。10撰写质量结构严谨，文字通顺，用语符合技术规范，图表清楚，书写格式规范，符合规定字数要求。15综合能力能综合运用所学知识和技能发现与解决实际问题。20总评分评阅教师评阅意见评阅成绩总评分20%评阅教师签名日期湖南工学院毕业设计（论文）答辩资格审查表题目双盖注塑模具设计学生姓名张衡学号212070443专业材料成型与控制工程指导教师董勇讲师内容综述：一、主要研究内容由于该塑件是聚丙烯，结构比较简单，外观尺寸不大，要求大批量生产。通过查阅资料对聚丙烯进行分析，采用浇口形式为侧浇口。经过以上分析在既保证最佳的经济性，同时技术上又要保证产品的质量的前提下，本人决定采用一模四腔的最佳形式，具有最佳的经济性。二、设计的内容和步骤如下：1.塑件的分析。根据塑件的性能选择原材料2.注射机的选择和校核。根据塑件的实际体积选择注射机的型号，并进行校核。3.选择分型面。塑件的分型面与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式有关。依据分型面选择原则选择分型面。4确定型腔数目和排样方式。在保证塑件质量，提高生产率和经济性，来确定型腔的数目及其排布5.浇注系统的设计。浇注系统的设计包括主流道的设计，冷料穴的设计，分流道的设计和浇口的设计。6.成型零件的工作尺寸计算。根据零件图设计凹凸模结构，在计算个工作部分尺寸。7.导柱导向机构设计。保证注射模准确合模和开模设置导柱机构，导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。8.模架的确定。通过计算确定模架的尺寸，在确定各模板的尺寸。9.脱模机构的设计。在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出。选择合理的脱模机构。10.温度调节系统的设计。设置温度调节系统使模具达到理想的温度要求。11.设计总结。综合各方面因素，本人自认为，整个毕业设计的工作已经接近完成，也基本实现了其所要求具备的功能。因此，我郑重地向各位老师提出答辩申请，恳请各位老师批评指正，并予以批准！申请人签名：张衡日期：2011年6月8日资格审查项目是否01工作量是否达到所规定要求02文档资料是否齐全（任务书、开题报告、外文资料翻译、定稿论文及其相关附件资料等）03是否完成任务书规定的任务04完成的成果是否达到验收要求05是否剽窃他人成果或者直接照抄他人设计（论文）毕业设计（论文）答辩资格审查小组意见：符合答辩资格，同意答辩不符合答辩资格，不同意答辩审查小组成员签名：年月日湖南工学院2011届毕业设计（论文）答辩及最终成绩评定表系：机械工程系专业：材料成型与控制工程学生姓名张衡学号212070443班级成型0704答辩日

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